3d计算机图形教学

第一篇：3d计算机图形教学

本教学为翻译教学，作者: Jason Godbey，翻译：freeyy（本文仅为提供更多信息）

在这个练习里我将讲解我如何进行建模、材质、照明、渲染以及“无形”作品的后期处理。

的来说，我一直保持基础的建模。为了使模型简单，类似花瓣或者小凳子这些东西，我都没有使用 任何的参考资料，不过对于一些复杂的事情，比如钟座或者花车，我总是会尝试获取一些不错的参考图片来进行制作。尽管如此我通常不会照参考资料，而是通过 提示来看看我自己会得到什么。对我来说，这是非常有趣的部分，通过表达我自己的想法到整个画面上，这才是我要做的事情。我用 Box 透过 Edit Poly 修改器建模了所有的道具。我对在道具上的所有边线进行了倒角，让物体据有一种平滑的感觉。

对于植物和树木，我使用了 Xfrog 模型以及一些在网络上的自由下载模型，并且仅仅修改了它们的纹理，好让它们成为我自己的道具。

花车：

藤蔓植物：

这里我创建钟座参考了图片。

对于栅栏我使用了Lines，在 initial type(卷展)打开了 smooth。这个栅栏的形状仅来自于我的脑海，没有使用参考资料，尽管它可能会有些用处，但是设计的并不是很雅致。

对于水果我使用了简单的物体，比如球形以及圆柱，然后用 Edit Poly 修改器编辑了它们。我缩放了水果中的两个或者三个，然后以 instanced 形式复制到箱子里让它们具有更多的变化。

理

对于纹理我主要使用了比如 CgTextures 网站等处得到的纹理，然后使用了 3ds Max 内部的混合功能让纹理获得更多的变化。

这是我用于钟座的纹理。

我在当前的 Blend 着色器里进一步的添加了另外一个 Blend，然后我又为混合效果添加了一张黑白的污垢遮罩图。

这是我用于钟座上的绿色油漆纹理：

在这里我首先混合了两种色彩贴图：

是我为混合而是用的污垢遮罩。

然后在它们上面我为混合效果又添加了另一张纹理与污垢遮罩图：

色彩贴图：

污垢遮罩：

这里的混合过程看上去像这样：

一旦我把我所有的纹理放到的合适的地方，我就会继续并且为所有的纹理添加凹凸贴图。我任意的采 用色彩贴图然后在Photoshop里降低它们的饱和度，或者仅仅是把色彩贴图放置到凹凸贴图通道里。依赖于纹理的类型，我通常把凹凸的强度设置在 30 或者增加到照明/渲染

我保持光照也同样的简单。为了表现阳光我使用一个平行光源，然后我用打开了全局光照的 Vray 来进行渲染。

我使用了 Vray Shadows 并且让光源呈现轻微的黄色。

同样，我确保灯光椎体包括了场景中的所有几何体。

然后打开了体积阴影。

我应用了大部分的渲染设置的默认值。我将标注我调整过的设置。

之间。照明/渲染

我保持光照也同样的简单。为了表现阳光我使用一个平行光源，然后我用打开了全局光照的 Vray 来进行渲染。

我使用了 Vray Shadows 并且让光源呈现轻微的黄色。

同样，我确保灯光椎体包括了场景中的所有几何体。

然后打开了体积阴影。

我应用了大部分的渲染设置的默认值。我将标注我调整过的设置。

后期处理

这里的图像在 Vray 里渲染完成之后，在我看来它显得有点暗并且平淡，因此我将把它放到 Photoshop 里然后进行少许的调整。

第一件事情我调整了 Levels（级别）。对于每幅图片来说这里都会有些不同，因为它依赖于渲染时会有多暗淡。对于这幅图像来说我调整了右边的级别（译者：即图像的白场），由 255 到 180。

然后我通过调整 Brightness/Contrast 的值来为图像添加更多的对比。对于这幅图像我增加了对比度到 7。

后为了使图片具有一种温暖的感觉，我通过利用 Color Balance 工具调整黄色中间调到-8。

最后我使用了 Neil Blevins 的高光润饰的方法来为照明添加了更加戏剧性的效果。

为图像添加一个极端数值的 对比度同时降低亮度。对于这幅图像我提高对比度到 90 然后把亮度降低到了-100 左右。对于每幅图像来说这里会稍有不同。基本上来说当你看到高光处出现了辉光效果就可以了。当你的对比度和亮度值已经少许过度的时候场景将产生辉光。在一 些情况下这里可能什么也不会看到，因为它可以冲抵掉整幅图像。

复制背景图层

调整亮度对比度到极端状态

下一步是对图层进行去饱和，图层将获得辉光效果。然后为图层添加一个高斯模糊滤镜。我通常调整设置到 15 个像素左右。

图层去饱和

然后添加高斯模糊效果

然后调整图层模式为 linear dodge。光线现在应该强烈的出现了，然后我们将需要降低它的透明度，我通常设置在10-15%左右。

就是这样了！

第二篇：3D教学计划书

3d.max 课程（五周）

第一周：3d安装、基本命令、操作、基础建模、练习

第一次（4节）：课程安排及要求，考勤，分组，作业，考试说明

课程安排：5周课，一周三次，15次课程，达到基础室内建模及渲染水平

考勤：因为是专业必修课，所以超过两次无故旷课，取消本课程期末成绩

分组：成立互助组，有效的促进学习，4人一组，大概10组，每组每人都有机会上台演示操作过程，其他组人员认真观看、记录，熟悉操作过程的问题。

作业：在机房上机，每节都有小作业，由班长或学习委员统一收交，尽量不占用学生课余时间，所以上机要认真完成作业

考试：最后完成一个客厅与卧室的效果图

前2节：首先观看一个3d视频，了解3d软件的奇妙

然后ppt讲解，导入3d概念，时代下的设计产物，作图工具

3d的安装步骤（两种方法）

安装完成后设定基本参数（毫米尺寸）

基本命令演示（视图与工具）

常用快捷键（要求学生必须记住几个常用快捷键）

制作20层大楼模型

后2节：学生练习安装3d软件，设定基本参数（尺寸毫米），熟悉工具栏与视图

练习基础模型(20层大楼建模）

第二次（4节）：

前2节：

常用命令设置（配置修改器集：法线、挤出、uvw贴图、车削、倒角剖面、网格平滑）快捷键复习

命令面板中标准基本体与样条线的学习，让学生了解3d自带模型的样子，线的练习（右击设置角点形状）

用线制作logo牌子，加上文本文字

用标准基本体和线制作模型，练习成组与解开模型组合。沧浪亭制作，加入简单渲染知识，F9是渲染上个视图，所以直接点茶壶进行渲染。

用现有标准基本体和扩展基本体做出简单室内空间+天光渲染

后2节：

用线制作logo牌子，加上文本文字

学生练习配置修改器集，制作沧浪亭，并进行简单渲染，出图JPG

简单室内空间制作+天光渲染

第三次（4节）：

前2节：

复习之前学习的内容，并加入新的复杂命令学习，扩展基本体。学习切角长方体（分段数决定圆滑）

制作复杂模型，柜子（切角长方体+软管周期数1）

打开的门（线（轮廓）+方形添加方形+软管，分段3）

茶几（环形结+圆环+茶壶+杯子）

后2节：练习柜子、打开的门、茶几制作

第二周：基础建模制作、练习

第一次（4节）：

前2节：制作卡地亚金砖（长方形+倒角+倒角级别+文字）

墙体（线轮廓+长方形布尔，多次容易错误，把两个方形附加为一体）

钥匙制作

后2节：练习卡地亚金砖、墙体、钥匙制作

第二次（4节）：

前2节：

杯子（车削）

水杯：线车削+线（杯把路径）+方形（放样拾取）

烟灰缸：线车削+圆柱体（角度捕捉120度）+超级布尔运算（差集）

浴缸：长方形（点圆角）+线（倒角剖面）+平面

后2节：

练习：杯子、水杯、烟灰缸、浴缸模型制作

第三次（4节）：

前2节：

餐桌：圆形+星形（多点）+线放样（路径扑捉圆形和星形）

窗帘：线路径放样+修改放样缩放(添加缩放点调整位置）

枕头：切角长方体（增加线段20，高不变）+FFD4X4(均匀缩放点位）+FFD长方体（增加分段数，调节点位）

后2节：

练习：餐桌、窗帘、枕头模型制作

第三周：复习上周基本模型创建方法，加入cad室内建模学习（重点）

第一次（4节）前2节：

把cad导入3d max中，冻结方法学习

用box+法线（最简单创建室内空间）box描cad线进行制作

用线制作墙体，室内建模基础，按照墙体高度绘制，2800mm，200mm吊顶，制作天花模型

后2节：

练习：室内空间制作，cad室内建模+天花吊顶

第二次（4节）前2节：

继续学习用方形描cad线制作墙体，附加在一起挤出

用线制作墙体，加入上下脚线（上石膏脚线80mm，下踢脚线80-120mm）门、窗的制作

后2节：

练习：室内空间制作

第三次（4节）前2节：

复习室内cad建模方法，加入box模型，3d模型的导入方法（重点）及注意事项，导入家具（沙发、电视、茶几、吊灯、餐厅座椅、植物等），调整位置及大小，培养空间概念了解尺寸大小，并绘制脚线、门窗、窗帘，完整室内空间

后2节：

练习：室内空间制作，导入3d模型，渲染一张box模型室内空间

第四周：摄像机的使用（重点），加入灯光与材质（打包）的学习，渲染方法（vray）

第一次（4节）

前2节：单拿一节讲摄像机的使用方法。引入3d max灯光的概念，学习常用灯光（3d标准灯光），加入vr灯光的学习，设置基本渲染参数（重点），渲染白膜。

后2节：在上周学习的空间中练习打摄像机，位置角度要正确，然后利用标准灯光中泛光灯打亮室内空间，再利用vr片光打亮室内空间

第二次（4节）

前2节：首先以一张室内效果图引入材质贴图概念，讲解材质的作用，然后讲解3d max基本材质球的运用，贴图的选择，尽量选择高分辨率的图片，格式最好是jpg格式，先以一个长方体（墙砖），球体（足球），平面（草地、地毯）引入 UVW贴图使用方法，默认渲染器参数学习

后2节：学生练习标准材质贴图，并渲染标准材质

第三次（4节）

前2节：复习3d max基本材质的制作，加入新的vary材质球的学习，学习vr渲染器基本参数，渲染茶壶及桌面赋予材质

后2节：渲染茶壶及桌面赋予材质

第五周：复习灯光材质渲染方法，完整效果图的制作，1、卧室 2客厅，ps的运用

第一次（4节）

前2节：卧室一套完整制作到渲染的过程演示

后2节：学生制作卧室效果图

第二次（4节）

前2节：客厅一套完整制作到渲染的过程演示

后2节：学生制作客厅效果图

第三次（4节）

前2节：ps对3d效果图后期制作的讲解与演示，图层加入ps素材，以及对比度与锐化的运用，最后让学生写一个学习心得

后2节：练习ps对3d效果图的后期制作

最终作业：

1、完整客厅效果图一张JPG格式

2、完整卧室效果图一张JPG格式

第三篇：3D打印技术与计算机辅助工业设计

3D打印技术与计算机辅助工业设计

摘要：随着计算机技术与3D打印技术的发展，3D打印开始遍布制造车间、教学以及家庭，为工业设计行业的发展也带了更广阔的发展空间，其中计算机辅助工业设计已经成为很多高校及企业设计师的工作方式，利用3D打印技术更加便捷、高效地进行设计工作。本文主要从计算机辅助工业设计方面介绍3D打印的应用、影响以及发展前景。

【关键词】工业设计 3D打印技术计算机辅助工业设计

引言

工业设计是伴随制造业发展、人们生活质量需求提高而衍生的一种前端研发设计工作，工业设计发展初期阶段以大批量生产产品的结构、外观以及装饰等方面的设计，现阶段工业设计已发展为一种创新性的活动，并且对于产品研发具有一定的决策、定位作用。中国的工业设计概念是在上世纪八九十年代引进，在九十年代末随着中国计算机技术的发展，并且在工业设计领域也得到应用，也就是现在的计算机辅助工业设计。2010年后，3D打印技术趋于完善，被广泛的应用于工业设计领域，取得了前所未有的成绩。3D 打印技术的应用有效缩短了产品设计的时间，提高了产品生产的效率。通过计算机辅助工业设计和 3D 打印技术的结合，设计师提高了产品测试、审核的速度，产品推向市场更快。计算机辅助设计和 3D 打印技术的产生与应用有利于促进设计产业的可持续发展，有助于工业设计人才的培养，本文对计算机辅助工业设计的概念进行了阐述，指出了 3D 打印技术与工业设计之间的关系，最后分析了 3D 打印技术在工业设计中的应用。计算机辅助工业设计

计算机辅助工业设计，英文简称为“CAID”，主要针对工业设计领域而言，计算机辅助工业设计利用计算机技术辅助工业设计，与工业设计有机融合为一个整体，建立一个完善的系统。与传统的工业设计比较而言，计算机辅助工业设计有着独特的优势，无论是在设计方法、设计流程、质量和效率上都有着重大的变化。计算机辅助工业设计涉及到很多方面的技术成果，例如 CAD 技术、人工智能、多媒体、敏捷制造、模糊技术、人机工程等信息技术。

产品工业设计流程是一项综合又复杂的流程，内容包括设计需求、市场调研、定位、草图、效果图、数据模型、实物模型等方面。在这些流程中计算机技术的应用占有很大的比例，其中可视化的成分较多。例如在制作效果图时，一定会用到 PS 软件即 Photoshop 软件，还有Coreldraw等图片处理软件，有助于完善效果图，实现精准设计。数据模型的制作一般要使用工程类软件如 Solid Works 等，建立数据模型后为后面的实物模型制作打好基础。工业设计的整个流程是十分复杂的，项目众多，计算机辅助技术的应用可以提高设计的工作效率，效果更为直观和形象。目前，随着计算机技术的发展，软硬件逐渐升级，计算机显示出更突出的智能化与互动性。计算机软硬件的高效性会给设计师带来极大的解放，很多想法可以通过先进的计算机软件完成，而且可以无限复制，帮助设计师节约精力和时间，对设计师来说是一种解放。计算机辅助设计要逐渐拓展设计层面，例如在设计的调研阶段，要有效利用计算机技术进行信息采集与整理，运用信息技术分析数据和整合数据，并帮助设计师准确定位。在工业设计过程可以运用计算机辅助技术进行人机工程学分析，用人体数据库对设计进行检验，帮助设计师改进设计。

23D打印与计算机辅助工业设计

3D打印是目前市面的通俗叫法，之所以被大家称为打印技术，正式在于3D打印技术分成加工的过程和喷墨打印机很相似。美国的3D Systems公司在1987年制作了世界上第一台3D打印机，直到几年来，3D打印技术成为人们关注的热点。3D打印技术其实是以数字模型文件为基础，利用各种材料作为粘合材料，然后逐层打印出立体的实物。D 打印技术主要利用数字打印技术来实现。一般用于制造模具、工业设计等领域。现在主要用于直接打印物体，目前已经有很多通过3D技术打印的零件投入使用。3D打印技术在鞋类、工业设计、建筑施工、汽车、航空医疗、教育等行业都有所应用。3D 打印技术在工业设计领域应用十分广泛，传统的工业设计都是经过手工制作模型，最后升级为数字模型，用于测试设计的科学性。手工模型制作周期较长，造价较高，因此，工业设计的成本较高，而且做出来的模型的精准度不够。3D 打印技术的应用可以轻松解决这些问题，我们需要一台 3D 打印机和相应打印需要的材料，用几小时的时间就可以打印出参数准确的模型，而且模型结构复杂，数据数量多。利用 3D 技术有助于缩短设计周期，能够降低设计和制作成本。随着 3D 打印技术的逐渐成熟和发展，3D 打印机的价格也逐渐降低，部分企业都购置了设计和生产所需要的机器，甚至一些 3D 打印公司专门针对个人客户开发了家庭式的 3D 打印机。3D 打印技术的发明和应用是计算机技术发展的产物，是信息化时代发展的必然结果，3D 有效助力了工业设计，提高了工业设计的效率和产品的质量。目前，3D 打印技术用于改善居民生活和学习环境，提高医疗水平，一些轻工业也也在采用 3D 打印技术。

2.13D 打印技术与计算机辅助工业设计是相辅相成

计算机辅助技术与 3D 打印技术相辅相成，计算机辅助工业设计为3D打印技术提供精确地制造数据资料，而3D打印技术则用计算机辅助工业设计从效果图直接变成实物，计算机辅助技术与 3D 打印技术同属于信息技术的范畴，计算机辅助工业设计可以为 3D 打印技术提供原版的数据模型，而 3D 打印技术将计算机辅助工业设计的设计和理想变为现实。工业设计者们要将计算机辅助技术与 3D 打印技术有机结合起来，建立完善的技术设计理念，改变设计的流畅和方法，进而改革技术的运用策略，提高工业设计的水准。

2.23D打印技术在计算辅助工业设计中的优势

在工业设计中的计算机辅助工业设计阶段使用3D打印不仅有助于设计师逆向设计，而且可以摆脱原有计算机辅助制造的限制条件，尽情发挥创意。

2．1设计和制作协同工作技术，使得创意、设计、工程分析、制造和服务融为一体，共享同一个数据平台，实时反馈各方的意见，实现设计与制造无缝对接、协同工作。2．2提高设计制造精度相较于传统手工制造的模型样机表面质量不高，产品外观逼真程度较差，可装配性不强等弊端，3D打印能够代替“工匠”的劳动，使得模型变得更合理、更精密、更符合实际的需要。

2．3缩短研发设计周期 3D打印技术可以提供制造样件，简化消化图纸的时间，在几天或几周内将概念设计转化成模型样件，修改细节时只需要在电脑上完成，从而对处于设计阶段的产品做出快速评价、修改及功能试验，极大的缩短试制周期和生产成本。

2.4复杂模型的直接制造利用 3D打印机制作出来的模具几乎不受零件的形状和结构的任何约束，尤其在加工复杂曲面时更显其优越的性能，设计师只要在电脑上完成产品设计(CAD)，并编写好加工流程，计算机与数控设备将一道自动完成造型过程。而且随着 3D打印技术的发展，可用于制造的原型材料日渐丰富，性能也日趋完善，一些非金属快速原型已有较好的机械强度和热稳定性，可以直接用作模具或是生产成品。

2．5逆向设计的充分运用逆向工程技术采用3D扫描和3D打印技术相结合的方式，实现了产品的快速制造。它将已有实物(油泥)模型通过三维扫描技术测得模型表面的点云数据，经过曲面重构造型软件获得实物模型的 3D数字模型，用于后续的计算机辅助分析与制造。

一是即可以快速的复制实物，也能够放大、缩小及修改实物模型，并且可以对已有模具进行创新设计。

二是可以方便地对 3D打印技术本身制得的原型产品进行快速、准确的测量，用以验证由三维 CAD设计而制得的零件与原设计的吻合程度，改进产品设计中的不足，使产品更加完善。

三是对于进口模具，模具的 3D数字模型可能无法获取，或因使用年限较长，模具在使用过程中由于损坏、修改等原因，需要进行型面的烧焊再由钳工修补，然而修补后的模具质量往往并不理想，这时可借助逆向工程对磨损区域的识别与恢复功能，重构模具的 3D数字模型，以提高制模、修模的效率和质量。同时，许多受损文物，利用逆向工程能够有效的将残缺部分还原。

3.3 3D打印对于设计师和消费者计算机辅助工业设计的影响

3D打印对设计师和消费者的影响随着经济的发展，大众需求的多元化、个性化和d,~tL量、多品种已经成为现代消费的发展趋势，从高级定制服装、饰品、家具，到汽车、游艇等等各个领域。3D打印的应用，一方面设计师现在可以尽情的拓展想象空间，把在虚拟世界中创造 “作品”带到现实生活中进行修改、完善和再创新，将设计图纸快速成型使之具象化。通过 3D 打印提供的实体模型不仅充分调动设计师的想象力与创造力，也有助于检验消费者对产品的兴趣与认可度。从长远来看，这对设计师审美品位、设计能力的不断提升大有裨益。

3D打印在各个设计领域的应用显著提高了效率。在设计中，设计师和建模师或者模型师可以利用三维打印技术快速地将自己所设计的产品变成实物，可方便快捷地将产品模型提供给客户和设计团队，使客户也可以随时参与到产品的设计中，方便客户和设计师的及时沟通从而促进了客户、市场、企业之间的交流，及时调整方案，从而是产品更有效地得到市场的认可，在相同的时间内缩短了产品从概念到市场销售的时间，以达到全面的控制，更加合理地又优化了设计资源和市场资源。

此外，3D打印对设计师还产生了诸多影响，如独立设计师可依靠 3D打印技术将自己的创意变成真实的产品，从而催生了大量独立设计师及设计品牌；设计的社会化趋势将会打破以往设计组织的僵硬的结构划分，消费者获得了自己设计、生产产品的权力。

另一方面，随着 3D打印能力的不断进步，消费者将不再是产品被动的接受者，他们甚至可以成为“设计师”兼 “工程师 ”，在家亲自动手生产专属自己的物品。除此之外，几乎所有的产品均可打上消费者个性化的印记，生产商只需要提供一个平台，消费者就能够依据个人的喜好对产品进行设计。产品对消费者而言将不再是一成不变、大同小异的旧面孑L，每个消费者手中的产品都可以变得独一无二和与众不同。33D打印在计算机辅助工业设计发展的未来

随着人工智能、物联及信息技术的进步，计算机智能化、自动化的发展，未来设计师或者每个消费者都能通过计算机辅助工业设计手段，利用3D打印即时制作出自己的创意，不需要学习非常专业的计算机软件，并且能够更加生动、直观、便捷地呈现设计师的创意和想法，这不仅有利于设计师更好的投入到设计中，而且3D打印技术能够缩短产品的设计周期，提高设计的效率；与此同时，3D打印技术也会与计算机辅助设计相结合，走入家庭和校园，更好的为儿童创意与学习提供技术支持。

4结束语

计算机辅助工业设计和3D打印技术同属于信息化技术的一种，对两种技术进行分析和研究有助于提高工业设计教学的实效性。将计算机技术与 3D 技术有效应用于工业设计教学中，是工业设计现代化的要求，是高职院校培养专业人才的有效途径。笔者通过分析两项技术在设计过程中的作用，指出了创新工业设计技术的必要性，强调先进技术和经验为工业设计所用，有助于促进工业设计的发展。

通过对 3D打印在工业设计中的应用研究，作者对 3D打印对工业设计发展的影响有了更加明确的认识，归纳起来有以下两点：(1)3D打印实现设计与制造无缝对接、协同工作，不但提高了设计制造精度，还大大缩短研发设计周期和成本。(2)3D打印转变了工业设计理念，消费者可以根据个性定制产品，同时催生了大量独立设计师及设计品牌设计师。

参考文献

1王春玉，傅浩，于泓阳．玩转 3D打印．北京：人民邮电出版社，2014． 2陈冬亮．做大做强工业设计促进生产性服务业发展．2013．

3张楠，李飞3D打印技术的发展与应用对未来产品设计的影响．机械设计，2013．

第四篇：3D教学引领未来学习

3D教学引领未来学习

一、调研背景

二、调研过程

三、体验情况

四、影响

1.学生对3D的反应。

2.家长对3D的反应。

3.教育成果。（接上期）

4.课堂表现与注意力。

所有的教师都认为3D课堂上的学生注意力更加集中。70%的教师注意到，无3D参与课堂教学部分，有46%的学生在五分钟间隔测试中的注意力集中，而在3D参与课堂教学部分，有92%的学生在五分钟间隔测试中注意力集中。在3D的影响下，96%的学生在五分钟播放阶段注意力集中。3D体验和后续的问题讨论使学生们继续保持高度集中的注意力。

在开始3D项目以前，38%的教师表示担心或非常担心学生会对3D投影持消极态度。同时，46%的教师（在使用3D前接受调查）担心学生会感到无聊。实际上，在项目进行期间，我们观察到，所有参与进来的学校的学生在使用了3D后，注意力都有提高，课堂行为活跃。对教师的后期调查显示，所有的教师一致认为学生们在3D课堂更加专注。70%的教师表示，在3D课堂学生们的课堂表现非常积极。在体验3D过程中和体验结束后，学生们的注意力明显提升。（参看表1，学生们感觉他们在3D课堂的注意力明显高于常规课堂。）

编辑信息速递

本刊在广泛征集专家与读者意见后，围绕大家关注的基础教育中课程改革的热门话题、疑难问题分月策划了2014年6月～12月的专题，请读者积极参与。相关专题征稿信息可在我刊官网www.xiexiebang.com“期刊公告”栏目下载。

同时，我们与教育部基础教育课程教材发展中心《基础教育课程》杂志社联合举办的“2013-2014”首届“见证十年――践行教育的理想”全国教师论文征文活动也已开始征稿。征稿内容详见本刊网站“期刊公告”栏目，欢迎读者下载征文活动方案，积极踊跃地参与这次国家级基础教育课程改革的论文大赛，十多年的基础教育改革到了深刻反思与回顾的重要时间节点。

“全国小学作文教学观摩活动”名师教学（管建刚、何捷、吴勇、张祖庆）光盘亦在火热征订进行中！【网址链接】：http：//www.xiexiebang.com/Home/DocumentViewer.aspx？ID=2532

《新课程研究》编辑部

平均46%的学生在五分钟无3D参与间隔测试中注意力集中。92%的学生在有3D参与的五分钟间隔测试中注意力集中。当3D放映结束后，学生们的注意力继续保持集中状态，并持续整节课。例如，观看3D后，有96%的学生注意力集中。很明显3D体验和后续的问题讨论使学生继续保持注意力。

男生和那些有注意力障碍的学生在使用3D后，与使用2D相比在注意力和交流方面发生了积极转变（包括提问）。数据显示，患自闭症的学生的注意力提高，但只发生在一小部分身上，而且结果不太一致，因此无法断定3D对自闭症群体的影响。

在调研中，一个被认为是“最糟糕的班级”参与了3D试验项目。教师报告称学生的课堂表现明显提高，事实上他的班级在试验阶段表现出色。在另一个“有挑战性”的参与班级，学生们的行为也发生了巨大转变。学生们认为自己在3D课堂表现得更好（68%的学生认同或强烈认同）。

在所有被观察的班级中，学生在使用3D眼镜观看学习时都更加安静，更加专注。有一点要引起注意的就是，3D带来了注意力高度集中的“安静”课堂，某些糟糕的教师可能会将它看做是维护课堂秩序的工具而不是促进学习的技术。还有一点就是，学生们会在课堂长时间使用眼镜，被动地观看教师播放的3D内容。但在试验班级，我们没有发现这些，在授课过程中执教老师非常积极。实际上，他们采取了更有创意，更积极的教学方法。

下面的案例分析基于我们对一个班级的观察，阐述了3D是如何提高注意力与降低课堂“开小差”行为的。

课程开始时，执教老师展示了眼镜的3D塑料模型。学生们尝试着观看这个小模型。50%的学生开始走神，他们没有专注于观看模型和老师的讲解。模型展示持续了三分钟。相反，在3D课堂，课程刚开始就传来“哇”“啊”的惊叹声。学生们井然有序，注意力集中。3D动画中有旁白，但老师会在每个部分结束后暂停并补充讲解。3D展示持续了九分钟，所有的孩子都很安静，很专注。最后，老师和学生们共同重新观看了一遍。所有的学生都继续保持集中的注意力。在观看两分钟时，有两名学生走神，但很快又专注起来。一个学生又开始走神，但他却无法打断其他人的注意力，虽然他想这么做。

有些教师担心学生会过于“激动”，引起某些破坏行为，但这并未发生。“我开始时不确定，他们太兴奋了。”

“3D让他们有些过于激动，毕竟对他们来说是新事物。” “孩子们非常兴奋，但并不过激。”

5.主动性。

有证据表明在 3D课堂，学生们的学习主动性非常高。后期调查结果显示，所有教师都认同或强烈认同，学生们在3D课堂学得更愉快。调查结果显示，大部分学生认为有了3D，学习更有趣（参见表3，88%的学生认为有了3D，学习更“有趣了”）。

在课堂走访期间，学生们的学习主动性表现得非常明显。例如，当老师表示今天要使用3D讲解生物课时，下面出现了激动的讨论声。有教师认为3D的激励效果会随着时间而消失，但在八周的试验过程中并没有出现这样的问题。

由于教师经常变换教学法，学生们保持了以往的积极主动性，更加融入课堂，对学习更感兴趣。例如，一个由十二岁孩子组成的二十四人的班级在使用3D学习了一个单元后，老师感觉3D激励了他们，让他们愉快地学习了课程。在以后的3D教学中，学生们会表现出更大的主动性，且非常愿意与来自世界各地的伙伴们分享3D体验。

教师们认为科技是未来教学的一个重要部分，学生们需要接触“先进”的技术作为学习体验的一部分。学校的IT工作者表示在未来会出现互动性更强，用户制作的课件。

“我可以想象，在未来会出现多触点交互式多媒体墙。每个学生都会有一个PICO（微小的，单独的投影仪）。也许3D被装置在移动设备上与网络相连通。家庭（家长）或社区可以通过远程网络与学校相连接，会出现更多用户开发的课件。我们会更好地利用常规学习模式。游戏将成为促进学习的动力。”

教师们认为学生学习主动性的提高使他们在测试中取得更好的成绩并促进了他们的理解。如以下教师们的评论：

“最大的改变就是他们的学习主动性和课堂气氛。学生们更专注，他们可以长时间保持注意力集中的状态。我无法给出理论的证明，但这来自我的切实感受。学生们很感兴趣，所以他们愿意去学习。”

“孩子们真的与以前大不相同了，他们非常兴奋，整个试验阶段他们都表现得非常感兴趣。我现在使用3D课件带领他们复习，他们被分成小组，选择一个人体器官，在接下来的时间里自己使用课件讲解。他们有自己的眼镜，自己启动设备，调整教室的光线。”

6.交流。

有人担心，在黑暗的教室里戴着眼镜观看 3D，学生们会变得被动而不愿交流。虽然很多教师都渴望一个安静的课堂氛围，但交流与互动是教学过程中重要的部分。下列来自教师的评论显示，虽然学生开始观看3D时表现得很安静，长时间下来，学生不但专注也更加喜欢交流。事实上，间隔追踪测试显示，在3D播放阶段学生们很安静，但播放一结束，课堂讨论和提问也增加了。有些教师注意到这一点，评论称那些不常提问的学生也开始询问有关3D内容的问题了。

在开始3D教学前，有人认为3D学习方式可能最适合男生。虽然有证据现显示，男生更喜欢3D，但实际上3D对女生同样具有吸引力。在进行的几组调查中，只有少数例子说明男生与女生之间存在统计数字上的差别。

学生和老师都喜欢戴着眼镜，即使在没有观看的时候。眼镜看起来并没有阻止正常的课堂互动。3D播放开始前，有学生会主动发表一些观点，回答一些问题，更多的学生会做出回应。一位学生主动回答了一些问题。老师表示这位学生以前从未回答过问题。平时只有40%的学生会尝试着回答问题（举手）。然而在3D课堂，68%的学生主动回答老师的提问。

数据显示3D影像有促进交流的作用，会引发学生们自然而然地谈论。他们会围绕所见而展开讨论，3D课件内容成了谈论的焦点，因此，3D成为了可分享的媒介。在反馈中只体现了3D对交流的积极影响，没有发现消极影响。

7.评估。

教师将3D与现有学科和评估练习联系在一起，进行得非常顺利。在3D内容，课堂实验和工作表结合教学的课堂，学生们学得很轻松。学生似乎在3D内容与2D图表相结合的课堂没遇到什么问题。

3D在课程导入上特别有效，也是个非常有力的复习工具。在后期调查中，70%的教师认为学生在使用3D后记住了更多。有些样本课件有“复习”功能，让学生们可以练习单词，复习物体结构和事物发展顺序，通过一系列的活动来促进学习。学生认为3D是个有效的复习工具，可以帮助他们提高测试分数，老师和学生都已经非常熟悉3D，认为3D在课堂中更加广泛的应用将引发评估规则的改变。

调查结果认为，3D教学会引发评估方式的转变。评估需要作出改变，从关注学生的整体情况转变为更加准确地了解学生的学习水平、行为和课堂表现，这些都是可以用来增强理解与学习主动性的因素。传统的学习和相关的评估方式与创新以及未来的学习实践并不协调。

在调研期间，我们做了一些测试。教师们记录了一个月后学生的记忆情况，3D班级和无3D班级在记忆上存在质与量的区别。最终公开测试决定了3D对记忆和回想的影响。例如，在描述概念时，3D组的学生更愿意使用手势或肢体语言；3D组的学生逻辑性很强；他们对知识概念的理解更好（尤其当一个新的概念通过3D引入时），他们在学习时更有技巧，包括做更多笔记，谈论更多，更愿意使用模型展示所学。

四周以后，3D班级的学生比2D班的学生记住了更多有关人体功能的知识。区别不仅体现在记忆的数量上，他们用更加系统的方式进行记忆。3D班级的学生在公开测试中给出了更加详细的答案，他们用“3D的思维方式”去思考。举一个例子，在制作植物细胞模型的测试中，2D对比组的学生几乎全部模仿老师的模型。而3D组的同学制作了3D模型，非常与众不同（并没有模仿老师的模型），展示了对细胞结构更加深刻的理解。同样，在另一个实例中，3D班级的学生用塑料瓶和气球做出了肺的3D模型。许多学生在回答测试问题时使用了手势，试着去重新创造3D体验，更好地回答测试问题。

以下案例分析来自瑞典的一所学校，说明3D激发了学生更深层的理解 ：

在这个项目中我感受到整个班级都融入其中，不仅仅是3D组。我的积极状态可能起到了作用。我发现使用3D观看的小组对功能理解得更好。对事物的发展顺序也理解得更好，他们还能够描述更多细节。最大的区别出现在当我要求他们描述心脏功能时，在继续学习眼睛和耳朵的课程时，我发现2D组需要更加努力才能赶上3D组。我认为3D帮助学生进行了更深刻地理解，使他们更专注地学习。观看3D的学生使用了更多的模型来展示他的学习成果。3D组的许多学生选择用粘土展示事物。当2D组看到3D组的展示后（模型制作）他们也想那么做。

8.有特殊教育需求的学生。

所有参与未来学习第一阶段的欧洲国家都将政策和实践范围内有特殊教育需求班级的学生放到常规班级中。

如表4所示，虽然参与项目的学生就个人学习水平而言被认为是“平均的”，在未来学习一阶段项目选取的班级中，学生水平各不相同。

注释：每所学校都有移民背景的学生，但不成为班级的主要构成或者将他们忽略不计。

在有些国家，我们很难了解有特殊教育需求学生的人数，因为家长和学生有权保密。在未来学习一阶段项目中，有特殊教育需求的学生成为 3D课堂的一部分。由于他们的人数很少，我们不能最终证明3D对这些学生的影响，但教师们的普遍观点是，3D对这些面临着行为挑战的群体有着积极的影响。

大部分参与未来学习一阶段的教师认为，由于调研的时间太短，还不能得出准确的结论。但有迹象表明，3D对这些有特殊学习需求的学生产生了积极影响。其他教师也认为3D带来的初期影响是积极的，3D可以作为帮助吸引注意力，教育更多特殊学生群体的辅助工具。

（未完待续，敬请期待）

（北京艾科思孙瑶翻译，感谢北京艾科思张天舒先生版权授予）

第五篇：3D打印技术教学总结

2014-2015学第一学期《3D打印技术》工作总结

专业部：专业一部 专业：计算机 负责人：张建勋 二〇一五年一月

在这一学期来的教学过程中，我认识在总结成绩的同时，要不断反思教学，以科研促课改，以创新求发展,不断地将公开课上的精华延伸运用于日常教学实践，努力处理好数学教学与现实生活的联系，努力处理好应用意识与解决问题的重要性，重视培养学生应用数学的意识和能力。重视培养学生的探究意识和创新能力。常思考，常研究，常总结，以科研促课改，以创新求发展, 进一步转变教育观念，坚持“以人为本，促进学生全面发展，打好基础，培养学生创新能力”，以“自主——创新”课堂教学模式的研究与运用为重点，努力实现教学高质量，课堂高效率。具体说来真正做到以下几点：

一、认真备课，不但备学生而且备教材备教法，根据教材内容及学生的实际，设计课的类型，拟定采用的教学方法，并对教学过程的程序及时间安排都作了详细的记录，认真写好教案。每一课都做到“有备而来”，每堂课都在课前做好充分的准备，并制作各种利于吸引学生注意力的有趣教具，课后及时对该课作出总结，写好教学后记，并认真按搜集每课书的知识要点，归纳成集。

二、增强上课技能，提高教学质量，使讲解清晰化，条理化，准确化，条理化，准确化，情感化，生动化，做到线索清晰，层次分明，言简意赅，深入浅出。在课堂上特别注意调动学生的积极性，加强师生交流，充分体现学生的主作用，让学生学得容易，学得轻松，学得愉快；注意精讲精练，在课堂上老师讲得尽量少，学生动口动手动脑尽量多；同时在每一堂课上都充分考虑每一个层次的学生学习需求和学习能力，让各个层次的学生都得到提高。现在学生普遍反映喜欢上数学课，就连以前极讨厌上数学的学生都乐于上课了。

三、虚心请教其他老师。在教学上，有疑必问。在各个章节的学习上都积极征求其他老师的意见，学习他们的方法，同时，多听老师的课，做到边听边讲，学习别人的优点，克服自己的不足，并常常邀请其他老师来听课，征求他们的意见，改进工作。

四、认真批改作业：布置作业做到精讲精练。有针对性，有层次性。为了做到这点，我常常到各大书店去搜集资料，对各种辅助资料进行筛选，力求每一次练习都起到最大的效果。同时对学生的作业批改及时、认真，分析并记录学生的作业情况，将他们在作业过程出现的问题作出分类总结，进行透切的评讲，并针对有关情况及时改进教学方法，做到有的放矢。

五、做好课后辅导工作，注意分层教学。在课后，为不同层次的学生进行相应的辅导，以满足不同层次的学生的需求，避免了一刀切的弊端，同时加大了后进生的辅导力度。对后进生的辅导，并不限于学习知识性的 辅导，更重要的是学习思想的辅导，要提高后进生的成绩，首先要解决他们心结，让他们意识到学习的重要性和必要性，使之对学习萌发兴趣。要通过各种途径激发他们的求知欲和上进心，让他们意识到学习并不是一项任务，也不是一件痛苦的事情。而是充满乐趣的。从而自觉的把身心投放到学习中去。这样，后进生的转化，就由原来的简单粗暴、强制学习转化到自觉的求知上来。使学习成为他们自我意识力度一部分。在此基础上，再教给他们学习的方法，提高他们的技能。并认真细致地做好查漏补缺工作。后进生通常存在很多知识断层，这些都是后进生转化过程中的拌脚石，在做好后进生的转化工作时，要特别注意给他们补课，把他们以前学习的知识断层补充完整，这样，他们就会学得轻松，进步也快，兴趣和求知欲也会随之增加。

六、积极推进素质教育。目前的考试模式仍然比较传统，这决定了教师的教学模式要停留在应试教育的层次上，为此，我在教学工作中注意了学生能力的培养，把传受知识、技能和发展智力、能力结合起来，在知识层面上注入了思想情感教育的因素，发挥学生的创新意识和创新能力。让学生的各种素质都得到有效的发展和培养。

七、通过这一学期来的教学，我认识到我的教学还存在很一些问题：

一、教学设计、课堂组织能力尚显得不够成熟。缺乏总体调控能力，主要是因为阅历尚浅，经验不足，这一点还须向其他老师学习。

二、对于学生的学习能力还没有充分的了解。一部分学生对于知识的理解能力相对于其他学生来说会比较商一点，这样就出现了一部分学生反映快，一部分学生反映慢，很难达到同时掌握知识。